❶ 经常说的普通PVC塑料管中的“鱼眼”是什么东西怎样去理解它
鱼眼的实质是聚合过程中条件不当所形成的少量具有体形分子结构的特高分子量PVC,由于其吸收增塑剂的能力甚低,在正常加工条件下只能为增塑剂膨润而不能使之塑化,但加工者所遇到的鱼眼问题,并非全部属于此类体形结构,大部分属于可塑化的假性鱼眼,此类假性鱼眼是属于分子量偏高的线型结构树脂,其物理构型由包装组织过于紧密所致。
鱼眼的形成有多种途径,如PVC分子量分布过宽,会造成在同一加工工艺条件下,低分子量塑化快,而分子量高的分子塑化慢。如果加工条件一定,塑化慢的高分子在制品中将以假鱼眼的形势出现。
引发剂分配不当,会使聚合体系中引发剂的浓度偏高,造成聚合体系局部反应过快,热量难以及时传出,导致局部过热形成鱼眼。引发剂选择不当,易导致pvc交联,形成永久“鱼眼”,引发剂匹配不当,因前后反应温度差异,易形成暂时鱼眼
如果搅拌转速过慢,颗粒分散不均匀容易开粒。但搅拌转速过快,搅拌剪切所形成的油滴细微发生膜破裂造成颗粒病粒。这两种情况均容易发生大颗粒,形成暂时鱼眼。聚合体系的ph值一般控制在7.0-8.5之间 脱盐水质量差形成鱼眼 含盐的水中离子会破坏分散剂的作用形成鱼眼
在vcm中含有杂质,例如vcm中氯代烃高沸物的存在,不仅影响pvc分子链接结构,还会对pvc有较强的溶脱作用,而降低其颗粒孔隙率,形成较紧密的呈球状的颗粒。这种颗粒在加工塑化时难以塑化,形成鱼眼。 一般情况下是vcm转化率大于15%,以后再使用冷凝器,如果提前使用,因这时形成pvc颗粒不稳定,粘接性强,会对聚合体系的形成造成冲击,易产生大颗粒,形成鱼眼
在超低分子质量pvc树脂生产中,为降低反应温度,需加入链转移剂,但是一些链转移剂会降低分散剂的保护作用,可能导致鱼眼的形成。
❷ 低钙PVC造粒是什么原因
PVC造粒中起粒原因:
一,流程控制情况
1.注意树脂晶点多少,正规厂家生产“鱼眼”较少,这是主要原因之一。
2.使用填料要注意选择那些经过偶联——流变处理后的。
3.最好使用滤网,阻尼减少大尺寸颗粒物、大晶点,经常换网。要根据制品大小、要求决定滤网目数。
4.注意加工温度、冷却、尤其是口模温度。因为他容易将已经塑化开了晶点,重新在此聚集,尤其是在某些成核物质存在时,有众多小晶点聚和成大晶点,就是你说点“小痘痘”!
二,从填充料(轻钙)方面控制:
1、原材料水份过高,在高温条件下制品挤出成型使水份蒸发,造成表面粗糙、起粒!
2、原材料粒子过于粗糙,分散性差,与聚合物塑炼相溶性差,在加工时出现较大的团粒。
另外,稳定剂是极其重要的一个因素!
工艺方面应该注意打粉下料的次序,保证各个操作的严格控制。
❸ PVC树脂筛后料较多的原因
影响pvc混合料制备的因素:
1)温度控制
高速捏合机的转速通常在900—2000r/min之间,物料在机内高速摩擦生热,在混合过程中,温度的控制很重要,一般温度控制需做到以下几点:
①必须保证冷却水温度在15℃以下。
②PVC树脂和添加剂放入混合机后,立即进行搅拌,利用其摩擦升温,当温度达到120℃左右时即可排料到冷混机内。
③热料在冷混机内混合一定时间,当料温低于45℃时才可打开冷混机闸门放料。
2)混合时间
物料在混合过程中经历的密度变化、均化及部分凝胶化等过程,均需要一定时间来完成。混合时间过短,会使挤出加工变得困难,物料熔融时间变长,制品质量变差。但时间过长,则温度会升得过高,易引起物料的分解变色,而且耗能多,生产效率低。
3)加料顺序
硬PVC配方的组分较多,选择合理的加料顺序很重要。所选择的加料顺序应有利于助剂作用的发挥,避免助剂的不良协同效应,还要有利于提高分散速度。
如若加入外润滑剂过早,则其会覆盖在PVC颗粒外层,阻碍PVC颗粒的重新组合,进而降低致密程度、均化程度和凝胶化速度,所以外润滑剂通常在混合的后期加入;还有加工助剂ACR易吸附稳定剂和液体助剂,影响其稳定效果和塑化效果,因此也应在稳定剂之后加入。
典型的热、冷混合工艺如下:
a.将PVC树脂在高速捏合机中先搅拌升温至60℃。
b.投入稳定剂,继续搅拌升温至90℃。
c.投入内润滑剂、加工助剂、抗冲击剂、填料、着色剂。
d.投入外润滑剂。
e.继续搅拌,升温至115—120℃。
f.在低转速下将物料排人转动着的通冷却水的冷混机中。
g.冷混至40-45℃以下出料、过筛、装袋。
❹ PVC电缆料产生质量问题的原因有哪些
PVC电缆料是以聚氯乙烯为基础树脂,添加稳定剂、润滑剂和无机填充料等,经过混配捏合挤出而制备的粒子。尽管它的介点性能一般、不够环保,但价格低,工艺简单;PVC电缆料目前仍是用量最大的电缆料之一。
在使用PVC电缆料时,可能会出现气孔、表面粗糙、发脆等现象。我们详细讨论一下这些现象都是如何造成的:
一.电缆料气孔问题
造成此问题的原因主要有两个,一种是水分的问题,一种是降解问题。
1.原料中水分偏高。有可能水分超标的原料有PVC树脂、增塑剂、填料和稳定剂,由于添加量比较大,PVC树脂和填料应作为检查的重点。这种状况,一般在捏合过程和挤出机抽真空处会有所表现。
2.配方体系稳定性差或物料高温停留时间过长,物料分解而导致气孔出现。此问题严重时,一般会伴有颜色的变化。
二.电缆料表面粗糙
表面粗糙分两种,一种是疙瘩,一种是麻点。
1.疙瘩现象
图:电缆表面疙瘩
主要是:由一些混合时分散不均匀的粉料聚集体,挤出过程中不能塑化,被塑化的PVC物料包覆一起由口模挤出,而在电缆料中形成的。
PVC树脂的鱼眼和未充分吸收增塑剂的PVC树脂颗粒,也会造成疙瘩现象,但一般比较小。
如今的配方,追求填料更细更多,填料表面如果处理不好,混合时效果不佳,出现团聚现象的几率会比较大。只不过团聚程度的大小以及电缆料中表现是否严重?是否成为了问题?
2.麻点问题
麻点相对要复杂一些,一般认为和物料中跑出的小分子物质有关。这些小分子物质来源于树脂本身、增塑剂、润滑剂。
由于挤出造粒生产电缆料时,都需要抽真空,按道理这些小分子物质应该被抽提走,但为什么还会出现呢?通过分析发现,其实这些小分子物质更多是抽真空后,物料中产生出来的,很多是来自量不是很大的润滑剂,当然也有增塑剂中的。
三.PVC电缆料绝缘性不好
因为PVC材质局限及增塑剂等助剂影响的原因,PVC电缆料的绝缘性是有一定限度的。对于普通电缆料来说,如果绝缘性明显偏差,主要有如下几个原因:
1.杂质偏多
杂质的混入会对电缆料产生不利影响,过多的杂质会造成绝缘性的问题。这些杂质有可能来源于PVC树脂和各种助剂,也有可能来源于混料和加料环节。
2.粉状颗粒太粗
电缆料中粉状助剂一般是要经过研磨后才使用的,如果图省事或者一些机械故障,造成加入的粉状物质颗粒过粗,会对电缆料的绝缘性产生不利影响。
3.着色剂重金属问题
很多颜料都是一些重金属盐类,这些重金属离子会提高电缆料的导电性,降低其绝缘性。所以电缆料颜料的选择是很重要的。
四.电缆料受潮问题
因为电缆料中有一定比例的填料,有些还会有一定比例的低档增塑剂(或增塑剂替代品),本来不易产生受潮现象的电缆料,在一定季节也会出现这类问题。
电缆料受潮和包装过程及包装物有很大关系,应该强化干燥,使其冷却到一定温度下再封口密闭,另外还应改善包装物,增加防潮措施。
同时,还应注意由潜在降解和表面附层引起的假受潮现象。
五.电缆料发脆问题
电缆料脆的问题,一般和PVC树脂型号、增塑剂、润滑剂、填料等配方组分有关。
1. 选用了偏高的型号
PVC树脂如果选用偏高的型号,由于PVC分子链短,做出的电缆料性能就会偏脆。增塑剂添加量少,电缆料偏硬,有时也会有偏脆的感觉。
2. 填料添加量太大
更多的是因为填料添加量太大,而造成的电缆料性能下降,强度不好。
3. 润滑剂
润滑剂是另一重点,如果外润滑过量,往往会造成塑化不好(塑化温度低也是塑化不好的另一主要原因),此时电缆料就会明显强度不好,发脆。
❺ PVC热稳定剂的PVC不稳定性原因及解决办法
PVC是由氯乙烯单体经自由基引发聚合而成的。在反应中,分子链在增长过程中,会发生链转移反应而生成叔碳原子,与叔碳原子相连的氯原子与氢原子,因电子云分布密度小而键能低,成为活泼原子,很容易与相邻的H和Cl脱去一份HCl。PVC树脂的分子结构是按下式所示的首尾相连而排列的:
若PVC树脂纯属上述的线形结构,而且都是仲碳原子与氯原子结合的,那么,其稳定性是比较好的。
但事实上,即使纯度很高的PVC树脂,在100℃以上就开始分解出HCl,这就说明其分子结构中,仍存在不稳定的因素。
造成PVC不稳定结构被认为在氯乙烯的自由基引发聚合中,分子上可能包含下述结构
上述结构中,一端含有仲、叔氯,一端有β不稳定基团,结构中还有氧的存在。究其原因,可能是一部分是由引发剂过氧化还原而生成,另外含氧结构可能是因微量氧存在下的聚合反应或由聚合物后氧化而成。 由于PVC的热稳定性不好,所以必须加入相应的稳定剂,修补PVC链的缺陷,同时及时吸收PVC脱氯产生的HCL。同时由于PVC粘度大、剪切大的加工特点,加入稳定剂的同时必须要加入相应的润滑剂如聚乙烯蜡等。
聚乙烯蜡, 即PE蜡,低分子量的聚乙烯,由乙烯直接聚合而成,由不同的合成工艺、催化体系合成的产品在分子量、分子量分布和分子链结构上均有差异,相应产品的性能也会有明显的差别。PE蜡通常为白色粉末,平均分子量一般在1500-5000,熔点在100-120度。它在PVC加工中有着优异的外润滑效果,可以有效改善PVC加工的流动性、产量、分散、表面光亮度和脱模性。由于其分子量大、熔点高,高温稳定性非常好,在高温和高剪切条件下都显示极强的外润滑效果。
聚乙烯蜡产品可有效提高PVC动态热稳定性和加工过程的流动性, 增加PVC制品的挤出效率,提高制品的表面光泽度,并且有效减少PVC制品加工过程的析出现象。
国内市场上的PE蜡大多分为几种: 乙烯均聚合成PE蜡,该法生产的PE蜡外润滑性能好,光泽度高,分子量分布窄,品质非常稳定,代表产品如美国霍尼韦尔公司的A-C 系列; 低分子量聚乙烯裂解产物,俗称裂解蜡,该裂解工艺简单容易操作,但是产物的分子量分布随生产工艺有一定的波动,品质相对较好,仍会有少部分的低熔点组分; 乙烯聚合过程中的副产品,俗称副牌蜡,通过精制工艺,进行提纯得到的PE蜡,该产品粘度低、熔点高,外润滑性能优异,价格低廉,但品质随原料和工艺的变化有一定的波动,由于精炼工艺的特点,产品中难免会有较多的低熔点组分。
❻ 什么原因造成PVC塑料型材发脆
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pvc型材发脆基本上在制品的物理、力学性能上得到充分体现。其主要特征为:下料时崩口、冷冲破裂。造成型材制品物理、力学性能差的原因有很多,主要表现为以下几种:
一、配方及混料工艺不合理
1、填料过多
针对目前市场上型材价格低,而原材料价格上涨的格局,型材厂家都是在降低成本上作文章。正规的型材厂家通过配方的优化组合,是在不降低质量的前提下,降低了成本;有些厂家却在降低成本的同时也降低了制品质量。
由于配方组份的原因,最直接有效的办法是增加填料,在PVC-U塑料异型材中常用的填料为碳酸钙。在以前的配方体系中多数是填加重钙,其目的是增加刚性和降低成本,但重钙由于本身粒子形状不规则而且粒径比较粗与pvc树脂本体的相溶性差,所以其添加份数很低,而且份数增大时会对型材的色泽和表观造成影响。
随着技术的发展,现在大多采用超细轻质活化碳酸钙、甚至是纳米级碳酸钙、其不仅起到增加刚性和填充的作用,而且还具有改性的作用,但是其填加量并不是无限度的,其比例应该加以控制。现在有些厂家为了降低成本将碳酸钙加到20-50质量份,这大大降低了型材的物理力学性能,造成本章所说的型材发脆现象。
2、抗冲击改性剂添加种类、数量
抗冲击改性剂是在应力作用下,能够提高聚氯乙烯破裂总能量的一种高分子聚合物。目前硬质聚氯乙烯的抗冲击改性剂的主要品种有CPE、ACR、MBS、ABS、EVA等,其中CPE、EVA、ACR改性剂的分子结构中不含双键,耐候性能好,适宜做户外建筑材料,它们与PVC共混,能有效的提高硬聚氯乙烯的抗冲击性能、加工性、耐候性及在一定范围内提高焊角强度。
在PVC/CPE共混体系中,其冲击强度随CPE的用量增加而增加,呈S形曲线。添加量在8质量份以下时,体系的冲击强度增长幅度非常小;添加量在8-15质量份时增加幅度最大;之后增长幅度又趋于平缓。当CPE用量在8质量份以下时不足以形成网状结构;当CPE用量在8-15质量份时,其在共混体系中连续均匀分散,形成分相不分离的网状结构,使共混体系的冲击强度增长幅度最大;当CPE用量超过15质量份时,就不能形成连续均匀的分散,而是有部分CPE形成凝胶状,这样在两相界面上就不会有适宜分散的CPE颗粒来吸收冲击能量,因而冲击强度增长趋于缓慢。
而在PVC/ACR共混体系中,ACR可显著提高共混体系的抗冲击性能。同时“核一壳”粒子可均匀分散在PVC基体中,PVC是连续相,ACR是分散相,分散在PVC连续相中与PVC相互作用,起到加工助剂的作用,促进PVC的塑化和凝胶化,塑化时间短,具有很好的加工性能。成形温度和塑化时间对缺口冲击强度影响较小,弯曲弹性模量下降也小。一般用量在5-7质量份,经ACR改性的硬PVC制品有优良的室温冲击强度或低温冲击强度。
而经实验论证,ACR与CPE相比抗冲击强度要高30%左右。因此在配方中尽可能采用PVC/ACR共混体系,而用CPE改性且用量低于8质量份时往往会引起型材发脆。
3、稳定剂过多或过少
稳定剂的作用是抑制降解,或与释放出的氯化氢反应以及防止聚氯乙烯加工时变色。
稳定剂根据种类不同用量也不同,但总的一点来说,用量过多会推迟物料的塑化时间从而使物料出口模时还欠塑化,其配方体系中各分子之间没有完全溶合,其分子间结构不牢固造成。而用量过少时会造成配方体系中相对低分子物降解或分解(也可以说成过塑化),对各组份分子间结构的稳固性造成破坏。
因此稳定剂用量多少也会对型材的抗冲击强度造成影响,过多或过少都会造成型材强度降低引起型材发脆现象。
4、外润滑剂用量过多
外润滑剂与树脂相溶性较低,能够促进树脂粒子间的滑动,从而减少摩擦热量并推迟熔化过程,润滑剂的这种作用在加工过程早期(也就是在外部加热作用和内部产生的摩擦热使树脂完全熔化和熔体中树脂失去识别特征之前)是最大的。
外润滑剂又分前期润滑和后期润滑、润滑过度的物料在各种条件下都表现为较差的外形,如果润滑剂用量不妥,可能造成流痕,产量低,浑浊,冲击性差,表面粗糙、粘连,塑化差等。特别是用量过多时,就会造成型材的密实度差、塑化差,而导致冲击性能差,引起型材发脆。
5、热混加料顺序、温度设值以及熟化时间对型材的性能也有决定性的因素
PVC-U配方的组分很多,所选择加料顺序应有利于发挥每种助剂的作用,并有利于提高分散速度,而避免其不良的协同效应,助剂的加料顺序应有助于提高助剂的相辅相成效果,克服相克相消的作用,使应在PVC树脂中分散的助剂,充分进入PVC树脂内部。
二、挤出工艺不合理
1、物料塑化过度或不足
这与工艺温度设定和喂料比例有关,温度设定过高会造成物料过塑化,其组分中部分分子量较低的成份会分解、挥发;温度过低其组份中各分子间没有完全熔合,分子结构不牢固。而喂料比例太大造成物料受热面积和剪切增大,压力增大,易引起过塑化;喂料比例太小造成物料受热面积和剪切减小,会造成欠塑化。无论是过塑化还是欠塑化都会造成型材切割崩口现象。
2、机头压力不足
一方面与模具设计有关(这在下面单独描述)另一方面是与加料比例和温度设定有关,压力不足时,物料的密实度就差,就会成组织疏松出现型材料脆现象,这时应调整计量加料转速和挤出螺杆转速使机头压力控制在25Mpa-35Mpa之间。
3、制品中的低分子成份未排出
制品中的低分子成分产生一般有两个途径,一是在热混时产生,这在热混时通过抽湿和排气系统可以排出。二是部分残存的和挤出受热受压时产生的水份和氯化氢气体。这一般通过主机排气段的强制排气系统来强制排出,真空度一般在-0.05Mpa-0.08Mpa之间,不开或过低,都会在制品中残存低分子成份,造成型材力学性能下降。
4、螺杆转矩太低
螺杆的转矩是反应机械在受力状态下的数值,工艺温度设值的高低,喂料比例的多少都直接在螺杆转矩值上得到体现,螺杆转矩太低从某种程度上反应出温度偏低或喂料比例小,这样物料在挤出程度中同样得不到充分塑化,也就会降低型材的力学性能。根据不同的挤出设备和模具,螺杆转矩一般掌握在60%-85%之间就能满足要求。
5、牵引速度与挤出速度不匹配
牵引速度太快会造成型材壁薄力学性能下降,而牵引速度太慢,型材受到的阻力大,制品处于高拉伸状态,也会对型材的力学性能造成影响。
三、模具设计不合理
1、口模截面设计不合理,尤其是内筋的分布和交界面角度的处理。这样会造成应力集中现象存在,需要改进设计和消除交界面处的直角和锐角。
2、模头压力不足。模头处压力大小是直接受模具的压缩比,特别是模具平直段的长度来决定的。模头的压缩比太小或平直段太短都会造成制品不致密,影响物理性能。模头压力的改变一方面可以通过改变模头平直段长度来调整流料阻力;另一方面在模具设计阶段可选择不同的压缩比来改变挤出压力,但必须注意机头压缩比要与挤出机螺杆的压缩比相适应;还可以通过改变配方,调整挤出工艺参数,增加多孔板来改变熔体压力的大小。
3、对于因分流筋汇合不良造成的性能下降应适当增加筋与外表面、筋与筋汇流处的长度,或者增大压缩比来解决。
4、口模出料不均匀,造成型材壁厚薄不一致,或者密实度不一致。这也就造成了型材两个面之间的力学性能上的差别,我们在实验时有时冷冲一面合格一面不合格,也恰恰证明了这一点。至于壁薄等非标型材这里就不再多说。
5、定型模的冷却速率。
冷却水温往往没有引起足够的重视,冷却水的作用是将型材拉伸的大分子链及时冷却定型,达到使用目的。缓慢的冷却可以使分子链有足够的时间舒展,有利于定型。而急速冷却,水温与挤出型坯的温差太大,制品受骤冷不利于制品低温性能的提高。从高分子物理学解释,PVC大分子链在温度、外力的作用下,发生卷曲、拉伸过程,当温度、外力撤出后,大分子链没有及时恢复自由状态而外于玻璃态,大分子链杂乱无序排列,造成宏观上制品低温冲击性能低。从
塑料加工工艺学解释pvc异型材在挤出后,制品撤去温度、外力后有应力松弛过程。适宜的冷却水温有利于这个过程。冷却水温过低,制品中的应力没有来得及消除,造成制品性能下降。所以异型材冷却采用缓冷方式,并可防止成型后的制品翘曲,弯曲和收缩现象,可以防止由于内应力作用而使制品冲击强度降低。一般水温度控制在20℃。为了使型坯柔和地冷却而不致骤冷,将连接冷却定型套的水管接在定型的后部,让水在定型套中流动方向与型坯运动方向相反而从定型套前排出。这样也不致于造成因水温过低造成型坯骤冷、产生过大内应力,使型材脆化,型材的抗冲击性能下降。
四、混料设备和挤出设备在本章中作为一个固化因素不再论述
五、切口有崩口现象
值得我们商讨的是有一种情况,在型材取样试验时,无论是冷冲、角强度还是加热后尺寸变化率等都达标,(GB/T8814-2004),但是在下料时切口还是有轻微不明显的崩口现象,特别是内筋。一种说法,此种现象属正常现象是受外界因素影响即:
①门窗制作时,加工环境温度低于12℃。这不仅对下料造成崩口,而且对焊角强度等都会造成一系列影响;
②下料时进锯速度过快,通常这时切割锯切割时声音比较急促且尖锐;
③切割锯片老化或有脱齿现象。
另一种则认为还是型材本身的原因,即配方和挤出工艺等,笔者认为这几个方面兼而有之,除以上说法外。这里面还有一个刚性指标和柔性指标的协调问题。即只要找到其最佳平衡点,那么问题就会迎刃而解。
(1)配方体系对刚性指标和柔性指标的影响,配方中要增加或减小刚性指标必然要增加或减少填料,而增加填料又直接影响其柔性指标。填料过多,型材便会出现冷冲不达标,焊接强度降低。
填料过少,型材便会出现尺寸变化率大。相同的是增加或减小柔性指标,必然要增加或减小抗冲改性剂或加工助剂,而增加或减小加工助剂又直接影响其刚性指标。加工助剂过多,则型材刚性指标下降;加工助剂过少,则型材刚性指标上升,在配方中这两者是一个既矛盾又统一的相互制约的因素,但不能说要提高刚性指标却又要保持柔性指标便可以在增加填料的同时又无原则增加加工助剂,这是不合理的。
所以在配方体系中要确定一个最佳结合点,以达到其刚性和柔性的平衡。
(2)挤出工艺对型材刚性和柔性指标的影响。挤出温度设定的高低是影响物料塑化程度的因素之一,物料过塑化物料中的低分子聚合物分解,挥发,造成分子间结构变化会增大刚性指标和降低柔性指标。
物料塑化不足,物料中各组分的分子之间还没有充分溶合会降低刚性指标,同时柔性指标得到充分展现。螺杆转矩和挤出压力与型材的刚性指标成正比,随转矩和压力升高而增加。柔性指标则与其成反比,随转矩和压力的升高而降低。
需要补充的是,在刚开机挤出时会偶然发现个别型材没有崩口现象,但却发现其内筋已有轻微气泡,这又是一个新问题。有三种假设:
①此段型材挤出时的加工温度要高于常规工艺温度,如果是则说明前面我们所设定的加工工艺温度偏低,型材欠塑化,而要提高工艺温度却不要让其内筋发泡,则要适当增加稳定剂的用量,这当然也与物料的挤出速度即物料在机筒内的停留时间有关。
②螺杆芯温过高,如是这种情况则更好解决,适当降低螺杆芯部温度便可。
③主机没有开真空或真空度过低。如是这样则型材的加热后状态不过关,如果加热后状态没有问题则还是要回到前面两个问题中去。
❼ PVC电线电缆粒子料表面粗糙是什么原因
如果就是料粒 便面粗糙的话 树脂要是没问题 那多数就是 碳酸钙的目数不够细 造成的 过滤网而且一定要用到好处 才能把杂质去掉 再少增加点润滑估计就能解决了